本研究综合运用田间采样、微生物组测序及功能验证等方法,系统解析了食用百合在长期连作体系下内生菌群的结构动态。研究发现,连作不仅导致土传病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的积累,同时也伴随有益菌群(如Pseudomonas、Bacillus)的协同富集,形成一种“拮抗—平衡”的复杂微生态网络。共现网络分析进一步表明,伯克霍尔德氏菌科(Burkholderiaceae)与假单胞菌属(Pseudomonas)在维持根系微生物稳态中发挥核心作用。值得关注的是,内生细菌中约50%来源于根际土壤,而内生真菌中土源比例不足10%,反映出宿主对内生真菌具有强烈的选择性过滤效应。在此基础上,研究团队从百合鳞茎中分离获得包括根瘤菌属(Rhizobium)、甲基杆菌属(Methylobacterium)及真菌Talaromyces属在内的核心拮抗菌株,并通过组合筛选构建了多种合成菌群。试验结果显示,复合菌剂在促进植株生长与抑制病原菌方面均优于单一菌株,且含有真菌组分的复合菌剂在促生与抑病能力上显著优于仅含细菌的组合。
相关研究成果以Decoding Endophytic Microbiome Dynamics: Engineering Antagonistic Synthetic Consortia for Targeted Fusarium Suppression in Monoculture Regimes为题,发表于Horticulture Research。论文通讯作者为中国科学院亚热带农业生态研究所朱宝利研究员,第一作者为秦红灵副研究员。
百合内生细菌和真菌拮抗病原菌(Fusarium oxysporum)效果及机制